Bilstyring: enhed, krav

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-19 13:04

Styresystemet er et af de mest basale i en bil. Dette er et sæt mekanismer, der synkroniserer rattets position og rotationsvinklen for de forreste styrede hjul. Hovedfunktionen for ethvert køretøj er at give mulighed for at dreje og fastholde den retning, som føreren har indstillet.

Device

Strukturelt består styringen af en bil af et par hovedkomponenter. Hvad angår mekanismerne, kan de implementeres på forskellige måder.

Rattet er nødvendigt for at styre. Føreren gennem den angiver den retning, som bilen bevæger sig i. I moderne biler kan rattet desuden udstyres med taster og betjeningselementer til at styre multimedie- og navigationssystemer. Hvis føreren i fremtiden udskifter multimediesystemet, skal der købes en styreadapter til at justere radioen fra rattet. Der er også en pude inde i elementetsikkerhed.

Næste i systemet er ratstammen. Hvad er det for? Det er nødvendigt at overføre den kraft, som føreren anvender på rattet, til mekanismen. Delen er et skaft med et hængsel. Oftere er det en lille kardan. Ofte giver ratstammer sikkerhed i tilfælde af tyveri. Så designet er udstyret med mekaniske eller elektriske blokeringssystemer. Også på søjlen er tændingskontakten, drej håndtagene, tænd lygterne, vinduesviskere.

Styremekanismen modtager kraft fra søjleakslen og omdanner den derefter til at dreje hjulene. Designet af styremekanismen er en gearkasse med et bestemt gearforhold.

Systemet har også et drev. Dette er et system af stænger og spidser, der tager kraften fra akslen og derefter overfører den til spidserne og ratsystemet.

Selv i de fleste designs af styresystemer er der en forstærker. Kan være hydraulisk eller elektrisk. Det er nødvendigt at øge rotationskræfterne, der går fra rattet til hjulene. Yderligere elementer kan også skelnes - disse er støddæmpere eller dæmpere, samt forskellige elementære systemer.

Styremekanismer: typer

Afhængigt af hvilken gearkasse der er installeret i en bestemt bil, kan styremekanismen være tandstang, snekke eller skrue. Vi vil overveje hver af dem separat.

Ketcher

Dette er en meget brugt enhed, som de flestemoderne biler. Hovedelementet er stativet og gearet. Sidstnævnte er konstant i indgreb med gearstangen, og den er placeret på styreakslen.

Princippet for denne mekanismes funktion er som følger. Når rattet drejes, bevæger tandstangen sig til venstre eller højre. Sammen med det bevæger styrestængerne sig, som er forbundet med spidserne, og dem igen til styreknoerne. Dermed kan bilens hjul dreje til den ønskede vinkel for føreren.

Standstangsmekanismen er ret enkel, mens den udmærker sig ved høj effektivitet og stivhed. Men for alle sine fordele er styrestangen meget følsom over for belastninger, især over for stødbelastninger fra kørsel over bump på vejen. På grund af dets design er den også tilbøjelig til vibrationer. Styrestangen findes oftest på forhjulstrukne biler, hvor forhjulsophænget er af selvstændig type.

Orm

Denne styremekanisme er baseret på en globoid orm. Dette er et snekkeskaft med variabel diameter. Den er forbundet med styreakslen. Der medfølger også en rulle. Der er monteret en styrearm på rulleakslen, som er mekanisk forbundet med styrestængerne.

Under rattets rotation ruller rullen hen over snekken og sætter derved styrearmen i bevægelse. Sidstnævnte flytter som et resultat drivstængerne. På grund af dette drejer rattene i den retning, som føreren har brug for.

Denne mulighed er mindre modtagelig for enhver belastning, inklusive stød. Derudover store drejevinkler og bedremanøvredygtighed for en bil. Men der er også ulemper her. Så snekkegearet er mere komplekst med hensyn til fremstilling og derfor dyrere. Mekanismen kræver mange forbindelser for at fungere korrekt, hvilket kræver periodiske og komplekse justeringer.

Dette design kan findes på køretøjer med øget cross-country ydeevne, såvel som med afhængig affjedring af et par styrede hjul. En anden mekanisme findes på små lastbiler og busser. Snekkestyring blev installeret på VAZ'er af klassiske modeller.

Skruemekanisme

Følgende elementer er kombineret i denne løsning. Dette er en skrue, der er monteret på styreakslen, en møtrik, der bevæger sig langs skruen, en tandstang på møtrikken, en sektor forbundet med tandstangen, og også en bipod. Sidstnævnte er placeret på gearsektorens aksel. Af funktionerne kan der skelnes mellem en møtrik-skrueforbindelse. Her laves den ved hjælp af et stort antal små kugler. Kugler kan reducere friktionskraften mellem bevægelige dele betydeligt og derved reducere slid.

Mekanismens funktionsprincip ligner funktionen af et ormesystem. Når føreren virker på rattet, sættes akslen i bevægelse, og med den roterer skruen, der bevæger møtrikken. I dette tilfælde bevæger kuglerne sig inde i mekanismen. Møtrikken, når den udsættes for tandstangen, flytter gearsektoren. Styrearmen bevæger sig også sammen med sektoren.

Dette styretøj er mere effektivt end snekkegear. Systemet er installeret påluksusbiler, tunge lastbiler og forskellige busmodeller.

Servostyring

Alle ovenstående systemer krævede en indsats. For at lette betjeningen af biler, samt for at sikre, at kørsel bringer følelser og godt humør, har ingeniører skabt en enhed, der giver dig mulighed for at køre en bil næsten uden anstrengelse. Denne enhed kaldes en forstærker. I dag er de fleste biler udstyret med et sådant system.

Skelne mellem hydraulisk, elektrisk, hydroelektrisk servostyring. Der kan også skelnes mellem pneumatiske mekanismer.

Servostyring

Dette er et af de strukturelle elementer i kontrolsystemet. Her, når rattet drejes, genereres hovedkraften af et hydraulisk drev.

Den enkleste forstærker er en pumpe drevet af en krumtapaksel. Denne løsning har en ydeevne, der er direkte proportional med motorhastigheden. Dette er i overensstemmelse med kørselsbehovet. Hvis hastigheden er maksimal, kræves minimum forstærkning og omvendt.

Dette system fungerer som følger. Ved ligeudkørsel cirkulerer styrepumpen hydraulikvæske. Når rattet drejes, drejes torsionsstangen. Processen ledsages af spolens rotation i forhold til fordelermuffen. Kanalerne åbner sig, og væsken kommer ind i et af hulrummene i kraftcylinderen. Væske fradet andet hulrum går ind i tanken. Stemplet i kraftmekanismen flytter stativet. Kraften overføres til styrestængerne, hvilket fører til rotation af de styrede hjul.

Når der drejes ved lave hastigheder, fungerer forstærkeren med maksimal ydeevne. Baseret på signalerne fra sensorerne øger ECU'en pumpens hastighed. Arbejdsvæsken kommer mere intensivt ind i kraftmekanismens cylinder. Dette reducerer den indsats, der kræves for at dreje rattet.

Elektrisk booster: funktioner

Denne type styreanordning er mere kompliceret. Der er mange sensorer her. Systemet består af en elektrisk motor og mekaniske elementer. De mest almindelige designs er med to gear, samt med paralleldrev. Denne forstærker er ofte placeret i den samme enhed med styresystemets mekanisme.

Når føreren drejer rattet, er torsionsstangen snoet eller skruet af. Dette måles af en sensor - det aktuelle drejningsmoment og rotationsvinklen tages i betragtning. Bevægelseshastigheden tages også i betragtning. Alle disse tal sendes til ECU'en, som beregner den nødvendige kraft. Ved at ændre strømstyrken ændres kraften på mekanismens skinne.

Konklusion

Dette er alle styresystemerne i moderne biler, der findes i dag. Måske vil ingeniører komme med bedre løsninger i fremtiden. I mellemtiden er et servostyringsstativ tilstrækkeligt.